内容正文:
第15课 平面镜成像
课程标准
课标解读
1.理解平面镜成像规律;
2.会通过实验验证平面镜成像;
3.认识“虚像”;
4.会利用平面镜成像规律解释现象;
5.了解生活中利用平面镜成像的例子。
1.知道平面镜成像是光的反射形成的;
2.通过光的反射作图解答平面镜成像规律;
3.初步建立“虚像”的概念;
4.会利用平面镜成像规律解答实际问题。
知识点01 平面镜成像
1. 平面镜成像利用的是光的反射。成像规律是:(1)像与物大小相等;(2)像到镜的距离与物到镜的距离相等;(3)像与物的对应点的连线与镜面垂直;(4)像与物相对平面镜对称;(5)平面镜所成的像是虚像(实像、虚像)。具体总结就是十个字:等大、等距、垂直、对称、虚像。如图。
2.虚像是指射入眼睛的光线,其反向延长线的集合点形成的像,如上图所示;虚像能用眼睛直接观看,但不能用光屏接收;实像既可以用光屏承接,也可以用眼睛直接观看。
3.利用光的反射现象,反射面为平面的叫平面镜,反射面为球面一部分的叫球面镜。
4.利用球面的外表面作反射面的面镜叫做凸面镜;凸面镜对光有发散作用,常用作汽车观后镜来扩大视野。
5.利用球面的内表面作反射面的面镜叫做凹面镜;凹面镜对光有汇聚作用,常用作太阳灶、探照灯等。
【知识解析】平面镜成像原理
1.平面镜所成的像是物体发出(或反射)的光线射到镜面上发生反射,由反射光线的反向延长线在镜后相交而形成的,如图所示。点光源s在镜后的像s’并不是实际光线会聚形成的,而是由反射光线的反向延长线相交形成的,所以s’叫做s的虚像。如果把光屏放在s’处,是接收不到这个像的,所以虚像只能用眼睛看到,而不能成在屏上。
2.解释:照镜子就是这样的原理。可以说,只要利用到平面镜,就一定是反射。
平面镜中的像是由光的反射光线的延长线的交点形成的,所以平面镜中的像是虚像;
虚像与物体等大,距离相等。像和物体的大小相等。所以像和物体对镜面来说是对称的;
根据平面镜成像的特点,像和物的大小,总是相等的。无论物体与平面镜的距离如何变化,它在平面镜中所成的像的大小始终不变,与物体的大小总一样。
但由于人在观察物体时都有“近大远小”的感觉,当人走向平面镜时,视觉确实觉得像在“变大”,这是由于人眼观察到的物体的大小,不仅仅与物体的真实大小关于,而且还与“视角”密切相关。
从人眼向被观察物体的两端各引一条直线,这两条直线的夹角即为“视角”,如果视角大,人就会认为物体大,视角小,人就会认为物体小。当人向平面镜走近时,像与人的距离小了,人观察物体的视角也就增大了,因此所看到的像也就感觉变大了,但实际上像与人的大小始终是相等的,这就是人眼看物体“近大远小”的原因。这正如您看到前方远处向您走来一个人一样,一开始看到是一个小黑影,慢慢变得越来越大,走到您面前时更大,其实那一个小黑影和走到您面前的人是一样大的,只是因为视觉的关系,平面镜成像的像和物关于镜面对称,因此人逐渐靠近镜面。像也一定逐渐靠近镜面,人的感觉是“近大远小”,这是一种视觉效果。
【知识拓展一】平面镜成像规律探究方法
探究平面镜成像的科学方法:在做平面镜成像的实验中,用玻璃板代替平面镜是因为平面镜成的像是虚像,无法用光屏承接,我们用未点燃的蜡烛去代替像的原因是因为像是虚像,我们没有办法确定它在哪里,用蜡烛与像重合,也就确定了像的大小及位置,我们这样确定像凭的是视觉效果相同,这种方法叫等效替代或等效代换。
【知识拓展二】小孔成像与平面镜成像的区别
小孔成像及平面镜成像的区别
【知识拓展三】用对称法解答平面镜作图问题
对称思想作为一种科学研究思想,应用于平面镜解题时,可启发直觉思维,使许多问题不必进行全面周全的论述,借助于对称性即可直接做出判断。
平面镜的成像特点是:像和物的大小相等;它们到平面镜的距离相等;像和物的连线与平面镜垂直。像和物关于平面镜是对称的,这种对称性广泛地应用在了平面镜作图上。如图所示,是关于平面镜成像的几个变式。不管物体如何复杂,平面镜位置如何变化,还是考查角度如何变化,但有一条始终不变,那就是像和物的“对称性”。
【对点练习1】小明站在穿衣镜前3m处,以1m/s的速度匀速靠近穿衣镜,下列说法正确的是( )。
A.穿衣镜中小明的像逐渐变小;
B.以穿衣镜为参照物小明总是静止的;
C.穿衣镜中小明的像是虚像;
D.2s后小明走的距离是1m
【答案】C。
【解析】A、平面镜所成的像是与物体等大的,故A错误;
B、小明站在穿衣镜前3m处,以1m/s的速度匀速靠近穿衣镜,以穿衣镜为参照物小明与平面镜之间有位置的变化,小明是运动的,故B错误;
C、平面镜所成的像是与物体等大的虚像,故C正确;
D、2s后小明走的距离:s=vt=1m/s×2s=2m,故D错误;故选:C。
【对点练习2】如图是“探究